наука

765. Образовательный Контент

Ученые впервые увидели размножение гигантских антарктических морских пауков

Процесс размножения гигантских морских пауков из Антарктиды не попадался на глаза исследователям более 140 лет — с момента их открытия и до сих пор. Недавно ученые отправились на отдаленный континент и своими глазами увидели поведение этих загадочных существ.

Морские пауки (класс Pycnogonida) — это группа паукообразных беспозвоночных, обитающих в морских средах по всему миру. Большинство из них размером меньше ногтя, но у антарктического вида Colossendeis megalonyx размах конечностей (от кончика одной ноги до кончика противоположной ноги) превышает 40 сантиметров. Это животное представляет собой известный пример «полярного гигантизма» — эволюционного феномена, когда организмы в полярных регионах вырастают до гораздо больших размеров, чем их сородичи в более теплом климате.

У всех известных видов морских пауков самец-родитель заботится о детенышах,  вынашивая эмбрионы на яйценосных ножках от оплодотворения до вылупления и часто после него. Исключительная забота самца о потомстве — самый редкий вид родительской заботы, и его эволюционное происхождение у морских пауков не раскрыто до конца.

Пара антарктических морских пауков. Стрелка указывает на кладку яиц

Команда исследователей, ныряя под льды Антарктики, вручную собрала несколько пауков, которые спаривались. Ученые перенесли их в резервуары для наблюдения. Оказалось, что гигантские морские пауки вынашивали потомство иначе, чем остальные виды морских пауков. Выводы исследователей опубликованы в журнале Ecology.

К удивлению авторов работы, две разные спаривающиеся группы произвели тысячи крошечных, около миллиметра диаметром, яиц. Они впервые были замечены в виде студенистого облака, окружающего одного паука, который ранее был частью группы спаривания. Вместо того чтобы вынашивать детенышей, пока они не вылупятся, как у большинства видов морских пауков, один из родителей (вероятно, самец) провел два дня, прикрепляя яйца к каменистому дну.  В течение нескольких недель после откладки мельчайшие яйца обросли микроскопическими водорослями, обеспечивая идеальную маскировку.

Ученые выдерживали эмбрионы в отфильтрованной морской воде в инкубаторах при температуре -1,8 градуса по Цельсию в течение 11 месяцев и фотографировали их каждые 2-3 недели под микроскопом. Развитие шло медленно, что характерно для антарктических видов. Зачатки конечностей были видны только на 83 день и становились все более и более отчетливыми на протяжении остального процесса созревания. Первая вылупившаяся личинка была замечена примерно через 8 месяцев после нереста.

(e) Бластулы, через 6 месяцев после нереста. (f) Невылупившиеся особи через 8 месяцев после нереста. (g, h) Только что вылупившиеся личинки 50 мкм

В итоге ученые впервые узнали детали жизненного цикла этих удивительных антарктических животных. Открытый механизм ухода за эмбрионами у гигантских морских пауков представляет собой эволюционно промежуточную стратегию между свободным нерестом и отцовским вынашиванием, характерным для большинства других групп морских пауков.

Общая экология и репродуктивная биология морских видов Антарктики остаются в подавляющем большинстве неизвестными, до сих пор были описаны лишь несколько видов с этого континента. Подобные работы буквально проливают свет на то, как обитают животные в одной из наименее изученных частей мирового океана.

Статья спизжена отсюда

Биологи объяснили, почему у растений разная форма листьев

Исследователи из США и Китая определили генетические механизмы, лежащие в основе разнообразия форм листьев у растений. Полученные данные позволят адаптировать растения к разным климатическим зонам и повысить их урожайность путем управления формированием листьев на генетическом уровне.

Земляника с различной формой листьев

Форма, размер, структура и сложность строения листьев растений могут значительно отличаться даже у разных сортов одного вида, не говоря уже об их общем многообразии в природе. Наблюдаемые различия возникли не совсем случайно. Они обусловлены необходимостью терморегуляции, управления водным режимом листа и адаптации растений к условиям окружающей среды, таким как влажность воздуха и количества солнечного света.

Разнообразие листьев определяется главным образом двумя факторами: сложностью листа и особенностями его края. Простой лист состоит из одной плоской пластинки, а сложный — из нескольких простых. В свою очередь, край листа может быть цельным, зубчатым или лопастным с разной глубиной зубцов.

Чтобы определить, от чего зависит характер развития листьев, биологи из Мэрилендского университета (США) и Шэньчжэньского института синтетической биологии (Китай) изучили их формирование на примере лесной земляники (Fragaria vesca). Исследователи определили два ключевых регуляторных пути, участвующих в развитии разной структуры листьев у трех мутантов земляники. Результаты своей работы ученые описали в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

Обычно у земляники образуются сложные листья, состоящие из трех отдельных листочков, причем край каждого из них имеет четко выраженные зубцы. Но недавно был обнаружен мутант с одиночными листьями вместо тройных. В новом исследовании международная команда биологов идентифицировала мутант с тройными листьями, но более глубокими зубцами.

Краткое графическое представление результатов исследования

Подробно изучив геном этих трех вариантов земляники, ученые обнаружили два независимых пути, при помощи которых генетические факторы SL1 и SALAD определяют сложность и зубчатость листьев соответственно. Чем больше в зачатке листа синтезируется фактора SL1, тем более сложным он получится: тройным, пятерным и так далее. И наоборот, чем меньше в клетках на краю листа образуется фактора SALAD, тем более глубокие зубцы получаются. Удивительно, но эти два пути регуляции формы листьев в конце сходятся и влияют на работу одного и того же гена CUC2, который во многом отвечает за рост и деление растительных клеток.

Причем выводы биологов не ограничиваются земляникой и могут применяться ко многим другим растениям. Эксперименты с резуховидкой таля (Arabidopsis thaliana) — стандартным модельным растением — показал аналогичную регуляцию особенностей листа. По мнению исследователей, эта связь может быть использована, чтобы помочь растениям адаптироваться или переносить более широкий спектр условий в разных климатических зонах.

Резуховидка таля или просто арабидопсис

«Если мы сможем настроить эту регуляцию, мы сможем, например, заставить растение производить больше биомассы, что потенциально будет способствовать увеличению производства фруктов. Мы также можем вывезти эту землянику куда-нибудь за пределы ее естественной среды обитания и расширить ее адаптивность, изменив морфологию листьев. Например, больше зубцов означает, что они будут иметь более высокую устойчивость к холоду. А более широкие и гладкие листья будут лучше адаптированы к более теплому климату», — объяснили авторы нового исследования.

Статья спизжена отсюда

В научном журнале опубликована сгенерированная нейросетью крыса с гигантским пенисом. Работа прошла рецензирование и была опубликована в журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology.

Китайские ученые написали исследование и использовали нейросети для создания изображений, в результате чего получилась совершенно несвязанная бессмыслица. Работа прошла рецензирование и была опубликована в журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology. Работа называется "Клеточные функции сперматогониальных стволовых клеток в связи с сигнальным путем JAK/STAT".

Один из рисунков представляет собой схему препарированного пениса крысы, и, хотя текстовое описание не сделает этого справедливым, выглядит так, будто пенис крысы более чем в два раза больше ее тела, и имеет все признаки генерации причудливой нейросетью, включая искаженный текст. На схеме присутствуют такие обозначения, как "iollotte sserotgomar cell", "testtomcels" и "dck", хотя нейросеть, по крайней мере, не ошиблась с обозначением "крыса". Авторы статьи приписывают эти изображения Midjourney, популярному инструменту генеративного ИИ.

Другие сгенерированные ИИ рисунки в статье содержат такое же обилие текстовой и визуальной чепухи, включая диаграммы клеток, которые больше похожи на инопланетные пиццы с соответствующими надписями.

В четверг днем, после того как статья и сгенерированные искусственным интеллектом рисунки распространились в социальных сетях, Frontiers приложил к статье уведомление о том, что статья исправлена и что новая версия появится позже. При этом не уточняется, что именно было исправлено.

Журнал Frontiers не ответил на просьбу о комментарии, как и авторы статьи или ее редактор, который значится как Арумугам Кумаресан из Национального института молочных исследований в Индии.

Этот инцидент — последний пример того, как генеративный искусственный интеллект проникает в академические круги, и эта тенденция вызывает беспокойство как у ученых, так и у наблюдателей. В своем личном блоге консультант по научной честности Элизабет Бик написала, что "эта статья — печальный пример того, как научные журналы, редакторы и рецензенты могут быть наивными — или, возможно, даже зацикленными — в плане принятия и публикации сгенерированной ИИ чуши".

"Эти рисунки явно не соответствуют научным требованиям, но если такие неудачные иллюстрации могут так легко пройти экспертную оценку, то более реалистично выглядящие рисунки, сгенерированные ИИ, скорее всего, уже проникли в научную литературу. Генеративный ИИ нанесет серьезный вред качеству, достоверности и ценности научных работ", — добавила Бик.

Пять странных фактов. Часть XXXV

Обязательный Disclaimer: Я обычно пишу большие лонгриды на всякую странную тематику, но в процессах поисков натыкаюсь на кучу мелких историй, растянуть которые в полноценную статью не позволяет даже моя графомания. Поэтому — небольшую подборку странных штук из мира вокруг. Они не особо подвергались проверкам с моей стороны — искать доказательства и подтверждения всего этого времени просто не было. Можно возражать, исправлять и гнобить, кто вам запретит, да?

Картинка в заголовке статьи служит для привлечения внимания. Так нейросетка представляет этот выпуск, после скармливания всех ключевых слов из статьи. Ищите пасхалки сами.

Короче, если я правильно понял — это та самая точка, откуда началось всё «великое самурайское кровоизлияние». Ну помните, когда от удара мечом из японца льётся сразу фонтан кровищи. И вот вам фильм Sanjuro. Естественно, это Куросава. И фишка всего этого факта в том, что перед нами была совершенная случайность. Должна была произойти куда более естественная реакция раны — просто пойти кровь. Но мешок с жидкостью случайно порвался и содержимое ломанулась оттуда вся и сразу. А там было довольно много — объём рассчитывался на несколько дублей. А он вылился за один. Зато все на съёмочной площадке решили, что это было круто. Настолько, что дубль оставили, а троп пошёл в фильмы и в народ.

--- Порядок должен быть в массиве ---

Не могу не поделиться прекрасным, что я узнал буквально недавно. Два замечательных сортировочных алгоритма:
1. Сортировка по-сталински. Работает всегда за один проход. Удивительная быстрота. Просто двигаемся по массиву и удаляем те из них, которые не отвечают условию сортировки. Типа: разобрать по возрастанию массив чисел 1, 4, 5, 2, 4, 6. Результат: 1, 4, 5, 6.
Ну да, некоторые данные будут потеряны, но народ готов пойти на такие жертвы ради эффективности!

2. Бого-сортировка. Просто перемешиваем весь массив и смотрим, а не по порядку ли числа выстроился. Да, иногда процесс затягивается, но, с другой стороны, может и с первой попытки сработать.
Как собирают кораблики в бутылках? Кидают туда клей, нитки, кусочки ткани и деревяшки. Трясут. Обычно получается всякая хрень. Но иногда — кораблик.

--- Вьетнамский тартан ---

При виде этого узора многие из 90-х и 2000-х испытали вьетнамский флешбэк. А вы вообще в курсе, что есть такая штука, как тартан? Это узор. Зародился он далеко от Шотландии, но набрал популярность именно за счёт этих гордых горцев. Дело в том, что такой узор в клеточку является очень важным для понимания того, из какого именно ты клана. А если ты не оттуда, то и надевать его «цвета», не имеешь никакого права. И подобные узоры существовали в этой стране много для чего. Отдельный для клана, специальный для его главы, для определённой местности, для отдельных отрядов армии. Есть даже королевский который никто, кроме короля носить не может. В общем — цветовая дифференциация килтов. 

А ещё есть целый сайт, где можно проверить на кого «зарегистрирован» то или иное цветовое сочетание... И вот внезапно: это. Да, оказывается этот паттерн, кто-то догадался внести в подобную базу и присвоил ему имя.

--- Дискриминация в армии США ---

Казалось бы — Страна Свободы, демократии и Второй поправки. Но внезапно, выясняется, что в армии США существует дискриминация по интеллектуальному развитию. Хотя все думают, что у нас здесь всех берут, без разницы. Но нет. Отдавать свою жизнь за родную страну нельзя тем у кого IQ ниже 80. А людей, у которых такой показатель в пределах 80—90, должно быть не больше чем 20% в набор. Как они это выяснили? Во времена Вьетнама, когда USA is need you этот показатель снизили, чтобы грести народ толпами. А потом посмотрели, что на обучение подобных новобранцев требуется гораздо больше времени, а смертность среди них при этом всё равно превышает все разумные пределы. В общем, запрет опять вернули.

--- Первая жизнь на самом молодом острове ---

А перед вами шикарный вид на остров Сюртсей. Он один из немногих счастливчиков, которые находятся под пристальным наблюдением учёных, буквально с момента появления. Да, он здесь новенький — появился 14 ноября 1963 года после извержения вулкана. Долгое время остров целиком состоял лишь из пемзы, и на него тут же приехали позырить куча учёных со всего мира. Ведь это... это... ну, как минимум интересно. Можно посмотреть, как происходит зарождение жизни на отдельно взятом пустующем острове! И выяснилось, что всякие бактерии и микроорганизмы появились там в первые часы существования. Потом попёрли растения и прочее. Птицы стали приземляться, удобряли своим помётом всё это дело, семена. Ну и сейчас уже и насекомые завелись — прилетали на птицах или всё в том же гуано.

Но вот недавно, один из исследователей рассказал историю о том, что, оказывается, первое растение появилось там буквально через год, но все знающие тщательно держали язык за зубами. Как? Откуда? Почему? Неужели инопланетяне постарались? Нет, как считает сам рассказчик — кто-то из учёных, первым прибывшим на остров, тупо... ну, не выдержал напряжения и сходил по большому в этом заповедном месте. А перед этим он, похоже, съел помидорку. И вот через некоторое время, семечко взошло на высоту где-то 15 сантиметров.

И это притом, что сам остров сохраняется как закрытая территория, куда допускались единицы. Вот так, чьи-то проблемы с животом чуть не испортили долгий и уникальный биологический эксперимент... Впрочем, почему чуть? Может быть, и испортили. Нам никогда не узнать всей правды.